大管輪適任評估中的增壓器實操分析
——以IHI-VTR161-2增壓器為例

,

(天津海運職業學院，天津 300350)

《中華人民共和國海船船員適任考試和發證規則》(簡稱《11規則》)已于2011年12月8日經第12次交通運輸部部務會議通過，2012年3月1日開始實施。根據《11規則》要求，在船上擔任二管輪滿12個月海上資歷，經過中華人民共和國海事局組織的理論考試和實操評估后，方能獲得大管輪的任職資格[1]。實操評估的科目目前分為動力設備拆裝、動力裝置測試分析與操作、輪機模擬器、輪機英語聽力與會話，共4個科目，其中增壓器的拆裝檢測是動力設備拆裝實操評估中的一個重要內容。然而對于報考大管輪的學員來說，工作和家庭的壓力大，在難得的陸地培訓時間里，任務重、要求高，需要掌握實操技巧，才能夠完成并順利通過實操評估考試。

為了幫助學員們順利通過動力設備拆裝實操評估考試，針對增壓器評估要點，在教學中對其評估中要素、標準、操作技能分別進行剖析，以期對報考大管輪證書的學員們有幫助。

1 增壓器評估要素及標準

根據《海船船員適任考試與評估大綱》的要求，在增壓器拆裝實操評估中評估要素包括：①增壓器軸承的拆卸；② 增壓器轉子的拆卸；③ 油封的檢查與更換；④ 增壓器轉子的安裝；⑤增壓器軸承的安裝。以操作過程準確、熟練為考核標準[2-3]。

通過操作掌握增壓器的結構和工作原理，掌握增壓器的拆檢過程和注意事項，掌握檢查測量內容和方法，通過操作為以后的工作打下堅實的基礎。

2 注意事項

2.1 關于專用工具的使用

拆卸時必須正確使用隨機專用拆裝工具，才能保證順利地拆裝，尤其是拆卸轉子軸兩端打油環和拉出軸承時，必須使用專用拉出工具和頂出工具相配合。專用拉出工具帶有內螺紋，按直徑大小有2種，直徑大的是拉出打油環時使用，直徑小的是拉出軸承時使用。

由于VTR161-2增壓器轉子軸比較細長，在兩端軸承拆卸完畢往壓氣機方向抽出轉子時，需要使用一段鋼管套在增壓器廢氣渦輪端軸上。這段鋼管不是隨機工具，需要自己加工制做，長度和增壓器軸的長度相似，鋼管內徑要能夠套在轉子軸軸承端，外徑應該和轉子軸中間部位的外徑相似。這樣，借助這段鋼管，就可以很方便地把轉子軸從壓氣機端抽出。在往外抽出轉子的過程中，一定要盡量保持轉子軸的水平，以免擦碰氣封或油封。

2.2 關于增壓器重要間隙的測量和調整

增壓器是高溫下高速回轉的精密機械，為了保證正常運轉，必須嚴格控制運動件與固定件之間的配合間隙。間隙太小，引起擦碰，如葉片與殼體、密封裝置與殼體相碰，輕者損壞零件，重者造成嚴重的事故；間隙過大，漏氣損失增大，使增壓器的效率大大降低[4]。

增壓器的主要裝配間隙中，間隙L為壓氣機葉輪與殼體之間的間隙；間隙M為壓氣機葉輪背面與氣封板之間的軸向間隙，以上兩個間隙最為重要。其它比較重要的間隙還有：N為轉子推力軸承軸向間隙，或者說是轉子軸向允許竄動量；另外還有轉子軸的軸端跳動量也必須限制在一定范圍內。

以上各間隙隨機型而異，具體數值在增壓器說明書中均有明確規定。下面說明以上4個重要間隙的測量和調整方法。

2.2.1K值、L和M值的檢查和調整

1)解體前，壓氣端轉子軸端面至壓氣機殼體端面的距離K值檢測。在透平解體前，先要測量出K值。測量前首先取下增壓器兩端的吸油管，使轉子軸處在自由狀態下，然后用鋼板尺和游標卡尺測量出壓氣端轉子軸端面至壓氣機殼體端面的距離K并記錄(解體前K值)。

2)透平解體清潔組裝后，壓氣端轉子軸端面至壓氣機殼體端面的距離K1和K2檢測。準備測量K1和K2值時，廢氣端軸承和打油環已經裝復，打油環鎖緊螺母上緊，但固緊螺母不要安裝，以便可以在軸端安裝吊環螺釘。壓氣端軸承用連接螺釘上到位，然后再把連接螺釘旋出，但是打油環和鎖緊螺母不要安裝。測量K1時，在渦輪端轉子軸上施加軸向推力，使轉子軸向壓氣端移動，間隙L消失，測量壓氣端轉子軸端面至壓氣機殼體端面的距離K1并記錄。測量K2時，在渦輪端轉子軸上裝一吊環螺釘，將轉子軸向廢氣端拉動，使間隙M消失，測量壓氣端轉子軸端面至壓氣機殼體端面的距離K2并記錄。

應該注意，在測量K1和K2值時，兩端的吸油管是不能安裝的，否則就無法測量。兩端軸承的連接螺釘長度是用于同時上緊吸油管和軸承座用的，所以在吸油管沒有安裝而僅僅安裝軸承時，連接螺釘的長度就會太長，這時必須在連接螺釘上套上大一些的螺母，以縮短連接螺釘的有效長度，才能將軸承安裝到位。有些學員在解體透平測量間隙時不了解這一點，一看軸承沒有安裝到位，就使勁上緊連接螺釘，結果把螺釘擰斷了，這時想取出斷螺釘是一件非常困難的事情。

3)安裝后，壓氣端轉子軸端面至壓氣機殼體端面的距離檢測(解體后K值)。將壓氣端軸承用連接螺釘上緊(連接螺釘也要套上大一些的螺母)，然后裝上打油環，上緊鎖緊螺母和固緊螺母。再次測量壓氣端轉子軸端面至壓氣機殼體端面的距離K值。這時，雖然兩端吸油管還沒有安裝，但是轉子軸已經固定到位了，手動增壓器轉子使之回轉，轉動應該很靈活，沒有擦碰聲音。這時轉子軸不受軸向力作用，然后再測量出壓氣端轉子軸端面至壓氣機殼體端面的距離K(解體后K值)。將此時測得的K值與拆檢前的K值相比較，如果二者之間相差大于0.15 mm，在轉子沒有換新或沒有對壓氣端軸承進行調整的情況下，必須對整個拆檢過程重新檢查。

4)記壓氣機葉輪前方與殼體之間的間隙為L，L=K-K1。對于VTR161-2 W3型增壓器，L=0.25～0.92 mm。

記壓氣機葉輪背面與氣封板之間的間隙為M，M=K2-K。對于VTR161-2 W3型增壓器，M=0.15～0.69 mm。

如果二者均符合說明書中的要求，則說明整個拆裝過程是成功的。如果L、M值中有一數據偏小，小于說明書中L、M值的下限值，或者在壓氣端軸承座連接螺釘全部上緊后，轉子旋轉時不靈活或無法手動轉動，則必須對轉子的軸向間隙作適當的調整。

5)轉子軸向間隙的調整。IHI VTR 16l增壓器轉子的渦輪端軸承為單列滾動軸承，壓氣端為雙列滾動止推軸承，增壓器在正常工作時，渦輪端轉子在高溫廢氣作用下受熱伸長，使得轉子向渦輪方向移動。L、M值是相互影響的，L值過小，則M值增大，反之亦然。轉子軸向間隙的調整，就是使得L、M值都處于正常范圍內的過程。

轉子壓氣端軸承是一組合體，該軸承外圈前后附有調整墊片，當轉子軸向間隙亦即L、M值需要調整時，只需打開該軸承體的底蓋，對調整墊片作適當的調整即可。軸承體底蓋打開后，取出軸承外圈上的前方墊片，一般是9片(該組墊片在軸承裝復后靠近渦輪端)，然后將軸承從軸承體內取出，浸泡在干凈的油桶內；取出軸承外圈的后方墊片，一般是10片(該組墊片在軸承裝復后靠近壓氣機端)，兩組墊片必須相互隔開。兩組墊片的厚度不盡一致，有0.20、0.25、0.30 mm 3種。要達到軸向間隙調整的目的，只需對兩組調整墊片作適當的組合即可[5]。

2.2.2 推力軸承軸向間隙的測量

推力軸承軸向間隙N的測量是在K值測量以后進行的，分別在轉子軸的左、右端施以軸向推力，使轉子軸分別處于左、右兩個極端位置。測量方法有兩種：一是分別測出壓氣端轉子軸端面至壓氣機殼體端面之間的距離K3、K4值，則推力軸承軸向間隙N=K4-K3。另一種方法是分別在轉軸的兩端施力，使轉軸處于兩個極端位置，用千分表抵在壓氣機軸端面上測量軸的移動量，此移動量即為止推軸承的軸向間隙。

2.2.3 轉子軸的軸端跳動量測量

在K、L、M還有N值都測量完畢、符合要求以后，這時兩端打油環裝上擴散噴咀(Divergent nozzle)并用螺釘上緊、固定。然后取下轉子鎖緊工具，用帶磁力座的千分表測量桿頂在擴散噴咀圓柱體的外圓面，將千分表調零。這時用手轉動轉子，仔細觀察千分表表針的跳動量，這個數值就是轉子軸的軸端跳動量。對于VTR 161透平來說，說明書中允許的軸端跳動量小于0.03 mm。

3.2.4 氣封和油封檢測

在拆卸轉子總成過程中，轉子總成應從壓氣機端抽出。在拆卸時特別注意不要碰壞鑲嵌在軸上的氣封密封線，因為一旦這種氣封密封線損壞，船上很難修復，需要送廠拆除鑲嵌塊，重新鑲嵌密封線，然后光車至標準尺寸。

油封的檢測中，如果發現原來的油封磨損、曲徑密封破壞，則需要將油封換新。油封都是有方向的，只能由一個方向取出，然后按照相反的方向裝入新油封。

在安裝油封時，為了防止新裝的油封在透平運轉過程中因為振動而松動，造成油封損壞，在新油封安裝到位后，必須對新油封進行破壞性固定。即使用錘子和長把的扁口螺絲刀，在油封的安裝端面上打出幾道鏨痕，使油封向外緣擴張，從而牢牢地固定在安裝位置，在運轉中不會松動。

3 結束語

在大管輪實操評估教學中，由于學員的背景不同，船上的經歷不同，因此指導方法因人而異。無論是采用做-教-練還是教-做-練的教學方法，在學員實操練習時一定注意觀察每一操作細節，不斷地提醒、總結，使其在最短的時間內，掌握實際操作要點方法，達到適任評估標準。

[1] 中華人民共和國交通運輸部.中華人民共和國海船船員適任考試和發證規則[S].北京：中華人民共和國交通運輸部，2012.

[2] 中華人民共和國海事局.中華人民共和國海船船員適任評估大綱和規范[S].大連：海事大學出版社，2009.

[3] 張曉東.艉軸錄等效支點位置對軸系回轉振動的影響[J].船海工程，2012，41(6)：46-49.

[4] 顧卓明．輪機維護與修理[M]．北京：人民交通出版社，2008.

[5] 王新全．淺談增壓器K值的含義[J]．航海技術，1993(5)：49-52.